关于嵌入式Linux操作系统的探讨

季红芳

摘 要：对于操作系统而言，目前嵌入形式的Linux系统应用十分广泛，受到众多用户的青睐。在我国，对该系统的应用更是渗入到许多领域之中，而且获得了很好的效果。伴随科学技术的不断发展、经济全球化的影响和硬件设备的不断完善，嵌入形式的操作系统也在越来越多的领域中被应用，其功能也日益复杂化，原来的控制程序新增了许多功能，且操作系统为其提供了大部分的功能。

关键词：嵌入式 Linux系统 系统分析

中图分类号：TP316 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（b）-0101-02

伴随我国科学技术的不断发展，大部分以硬件系统为基础的软件开发以及相关项目的研发也随之不断更新，在相关技术平台方面及操作系统方面也日益复杂化，具有的功能也日益完善。以嵌入形式的Linux系统为基础的相关软件开发也发生很大的变化，不停地进行优化以及对其进行整合，目前在我国已取得不错的成效。利用该系统可以进行比较复杂、庞大的桌面计算，确保许多产业系统进行正常运行。

1 嵌入形式的Linux系统具有的主要特点

1.1 开放性

开放性不仅是嵌入形式的Linux系统的基础，也是其前提条件，这也表明此系统可以融合许多交叉系统，对系统进行整体运行，使许多系统之间相互兼容。

1.2 稳定性

对于嵌入形式的Linux系统而言，不仅在兼容性方面要强，还必须具有很好的稳定性，如此才有助于保持其性能优势。对于很多以该系统为基础的运行程序而言，其在同一时间需执行许多任务，如此便要求各个程序在进行运行的过程中保持相对的独立性。这些以嵌入形式Linux系统为基础的软件程序在实际应用中不断完善，以期可以在现今行业采用的系统中进行运行。

1.3 网络功能强大性

在Linux这个操作系统之中网络部分尤为突出，该系统几乎包括了所有的网络协议和所有的网络接口。相比标准类型的U-NIX系统，Linux系统具有的内核在处理各种网络协议的时候更有效率，对网络进行吞吐方面的性能也极佳。其中，Linux系统最大的优点便是其操作方面的自由性，开放性质的源代码为用户提供了自由的空间。丰富的软件资源也是Linux系统的一大优点，几乎包含了所有的通用程序。由此可见，嵌入形式的Linux系统在未来的发展前景一片光明，必将成为因特网时代的主流系统。

1.4 开放形式的源代码，丰富的软件资源

由于Linux系统的源代码具有开放性，因而用户操作起来更加自由，因为对于嵌入形式的各种系统而言，相互之间的差别很大，在具体应用的时候要结合实际情况对其做出修改或者对其进行优化，所以源代码在此时便显得尤为重要。对于Linux系統而言，其软件类型多种多样，基本上囊括了所有的通用程序，此外还在不断地进行扩充。要想在Linux系统中对嵌入形式的应用软件进行开发通常只需在系统中找到相类似的软件，以其为模板再次进行开发即可，十分方便。

1.5 强大的开发工具

对嵌入形式相关系统进行开发，其重点在于配备有效的开发工具以及调试工具。传统类型的此类工具主要为在线模式的仿真器，这种仿真器主要利用微处理器进行模拟仿真，使得开发人员可以清晰地看到目标板上面那些程序的工作情况，方便开发者对程序进行监控以及相关调试。然而这种在线形式的仿真器十分贵，并且使用范围也比较局限，仅适合最底层的软件调试，然而对于嵌入形式的Linux系统而言，只要所使用的软件或硬件可以符合串口具有的功能，那么离开在线模式的仿真器同样也能够对其开发以及做出调试，进而降低了开发成本。嵌入形式的Linux系统具有的工具链十分完整、全面，无论是操作系统，还是应用软件都可以十分便利地对其进行调试。

2 嵌入形式Linux系统的具体实现过程

所谓嵌入形式的Linux系统即按照操作系统所提出的各种需求，不断进行更新、不断进行修改其代码而最终所得的。对于Linux而言，普通类型和嵌入类型的最大区别在于其内核方面，嵌入式的内核主要是目标平台为对象所专门做出的修改和进行的有针对性的设计。要实现此系统主要有以下几步：第一步为bootloader固件方面。所谓固件即基于硬件ROM或者Flash进行运行的相关程序，这些程序与主程序进行配合来执行各种任务。其在ROM之中的主要任务便是负责启动其中的嵌入形式的程序。假如cpu对其支持，在开发的时候也可直接在RAM中进行存储，以此方便运行。在设计bootloader的时候应结合硬件的特性。第二步为内存管理方面。所谓内存管理，其具有的功能便是对内存页面进行释放申请和相关地址映射。假如不存在操作系统，便需嵌入形式的相关程序进行负责。也就是说，各程序要对自己的内存空间进行管理，利用嵌入形式的操作系统能够保证开发者进行编程的时候内存之间互不干扰，使程序可以安全运行。如，静态方式虽然可以保证不发生内存越界的情况，但是会对内存资源造成浪费，而嵌入形式的系统不仅便于统一管理，而且保障程序运行的稳定性和安全性。第三步为任务管理方面。通过嵌入形式的系统可以同时调度多个任务。对于通用系统而言，其在调度的时候主要采用进程形式或者线程形式，而且在进行统筹的时候不可以对调度形式进行更改。而对于嵌入形式的系统而言，其在设计的时候从任务出发，任务自身便可以对系统下达命令，要求其提供相符合的调度形式。第四步为应用程序相关显示方面。由于嵌入形式的Linux操作系统要求显示屏可对数据信息进行显示，所以要求其必须具备中文显示方面和中文处理方面的功能。然而，现今Linux系统在此方面还有所欠缺，对于许多应用程序而言，其中文化功能还只是停留在应用层面上。因为嵌入形式的相关设备在存储方面和处理方面都比较薄弱，所以要提高其中文读写方面的能力，就必须将中文支持融入其内核设计之中。第五步为存储设计方面。要对嵌入形式系统进行设计需从网络控制方面和网络监测方面出发，加强设备在监控方面、采集方面和维护方面的功能，定期对设备进行维护以及相关调整。利用嵌入形式设备，就算系统发生故障也不会丢失数据。由于嵌入形式的操作系统要求存储设备体积不宜过大，所以一般采用闪存设备。

3 嵌入形式Linux系统具有的功能

针对嵌入形式的Linux系统所具有的功能进行探析，应从实际产业出发，将其具体的环节作为基础对此系统进行分析，以此体现出Linux系统在实际应用方面的相关性能，使其真正在社会实际生产中发挥作用。用于通信管理方面的硬件平台主要包括嵌入形式的微机部分和存储硬件部分，主要采用组件管理方面的技术来建立该平台的相关系统软件。在对此平台进行构建的时候，是以嵌入形式的Linux系统中的基本模块作为组件的，而对于管理而言，其各层系统具有流动性，包括监控程序部分及通信契约部分。当系统进行运行的时候，不但要确保操作系统中每一个环节可以很好地衔接，还必须确保整个系统可以安全、稳定地运行。

4 结语

综上所述，对于嵌入形式Linux这种操作系统进行的种种探究，对于此系统在实际应用方面具有重要的现实意义，不仅为其应用提供参考性建议，还可以使其性能更加优越。

参考文献

[1] 孙新贺，王晓辉，于月森.一种嵌入式Linux操作系统的构建方法[J].工业控制计算机，2011，24（1）：69-71.

[2] 王惠玲.嵌入式Linux操作系统实时性的研究[J].湖北广播电视大学学报，2011，31（5）：157-158.